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~Ausgeschäumtes Metallprofil für Fenster-,
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Türrahmen od.dgl. und Verfahren zum Ausschäumen des Metallprofiles"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Metallprofil für Fenster-, Türrahmen od.dgl.,
welches auf einem Teilbereich seines Querschnittes unter Bildung eines Isolierraumes
ausgeschäumt ist und auf ein Verfahren zum Ausschäumen dieses Metallprofiles.
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Bisher ist es bekannt, Fensterrahmen- oder Türrahmenprofile aus Metall
zur Isolierung gegen Kälte, Schall u.dgl. mit einem Hartschaum auszuschäumen. Durch
die im Querschnitt verhältnismäßig kleinen Hohlprofile ist das Einbringen des Hartschaumes
nur möglich, wenn die Profile mehrteilig ausgebildet sind, die einzelnen Teile gesondert
ausgeschäumt und anschließend
miteinander durch zusätzliche Verbindungsprofile
zu einer Einheit verbunden werden.
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Diese mehrteiligen Profile erhalten dadurch aufgrund der gesonderten
Ausschäumung und der zusätzlichen Verbindungsmittel eine aufwendige und kostspielige
Ausführung.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein aus ges chäumtes Metallprofil
für Fensterrahmen, Türrahmen od.dgl. zu schaffen, das eine einteilige Ausführung
hat und mindestens eine querschnittsmäßig kleine, auf der gesamten Profillänge einwandfrei
ausgeschäumte Kammer aufweist und weiterhin in einfacher Weise Kä#brücken zwischen
ausgeschäumten und nicht ausgeschäumten Profilbereich vermeidet.
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Das einteilige Metallprofil soll einfach und kostensparend herstellbar
sein und eine sehr gute Isolierwirkung haben.
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Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen,
mit dem ein einwandfreies Ausschäumen der verhältnismäßig kleinen Profilkammer auf
der gesamten Profillänge (verhältnismäßig großen Länge) möglich ist. Das Verfahren
soll ein rationelles Ausschäumen ergeben. Außerdem sollen die Kältebrücken durch
einfache und wirtschaftliche Bearbeitung am Metallprofil nach dem Ausschäumen vermieden
werden, wobei trotzdem eine große Profilfestigkeit erhalten bleibt.
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Gemäß der Erfindung ist das ausgeschäumte Metallprofil dadurch gekennzeichnet,
daß in mindestens eine sich über die gesamte Profillänge erstreckende Kammer des
einteiligen Metall-, insbesondere Aluminiumprofiles, eine den flüssigen Hartschaum
aufnehmende Rinne als verlorenes Hartschaum-Einbringteil eingeschoben ist und die
ausgeschäumte Kammer an mindestens einer Wandstelle durch Materialverformung (Wandungseindrücken)
oder Materialabarbeitung (Abfräsen, Abschleifen) vorgesehene Wandungsunterbrechung
einen gegenüber dem übrigen, nicht ausgeschäumten
Profilquerschnitt
eine Kältebrücke vermeidenden Isolierraum bildet.
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In bevorzugter Weise ist das rinnenförmige Hartschaum-Einbringteil
von einer eine gewisse Steifheit besitzenden Kunststofffolie, wie PVC-Folie, gebildet
und hat im Bereich des Rinnenbodens querlaufende Einbuchtungen, so daß ein allseitiges
Umschäumen der in der Kammer verbleibenden Rinne möglich ist.
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In die ausgeschäumte Kammer ragt ein mit dem nicht ausgeschäumten
Profilbereich verbundener Verbindungsprofil, wie T-Sug, hinein, der sich über die
gesamte Profillänge erstreckt und mit seinen T-Flächen in Abstand zu den Wandungen
der ausgeschäumten Kammer steht bzw. Wandungen dieser Kammer überlappt, so daß nach
dem Ausschäumen und dem Erstellen der Wandungsunterbrechungen das ausgeschäumte
Kammerprofil über den Hartschaum und den Verbindungsprofil mit dem nichtausgeschäumten
Profilbereich fest verbunden ist, da das Verbindungsprofil und die Kammerwandungen
Troßflächig über den Hartschaum verbunden sind.
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Die Herstellung der Ausschäumung erfolgt dadurch, daß in das rinnenförmige
Hartschaum-Einbringteil der flüssige Hartschaum eingegossen wird, danach das Einbringteil
in die auszuschäumende Profilkammer eingeschoben, die beiden Längenenden des Profiles
verschlossen werden und dann aufgrund der aufeinander abgestellten Füll- und Einschiebegeschwindigkeit
sowie Reaktivierzeit des Hartschaumes, dieses ausschäumt, um das Verbindungsprofil
und das Einbringteil aufgeht und die gesamte Kammer ausfüllt.
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Danach werden an zwei sich gegenüberliegenden Wandungen im Bereich
der ausgeschäumten Kammer die Unterbrechungen durch Abarbeiten eines Wandungsteiles
oder durch Eindrücken eines gekerbten und in der Stärke geschwächten Wandungsteiles
vorgenommen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den anderen Unteransprüchen;
der Erfindungsgegenstand erstreckt sich nicht nur
auf die Merkmale
der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.
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Das erfindungsgemäße Metallprofil ist als einteiliges Profil in einfacher
und kostensparender Weise mit einer aus ges chäumten Isolationskammer ausgestattet
und hat unter Vermeidung von Kältebrücken eine gute Isolierwirkung. Besonders vorteilhaft
ist die Ausschäumung des Profiles mittels der in dem Profil verbleibenden und den
flüssigen Hartschaum für die Ausschäumung aufnehmenden und in das Profil hineinbringenden
Rinne, da diese Rinne die Ausschäumung einteiliger Profile verschiedener Querschnitte,
kleiner Kammern und sehr langer Profile ermöglicht.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausschäumart, die das erfindungsgemäß
Verfahren begründet, ist das Profil in einteiliger Ausführung rationell, wirtschaftlich
und preisgünstig herstellbar und zeigt einen gegenüber den bisherigen, mehrteiligen
Profilen stark verbesserten Herstellungsprozess, vermeidet zusätzliche Verbindungsarbeiten
und beinhaltet trotzdem die geforderte Isolierwirkung.
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Wesentlich ist, daß durch die Rinne auch sehr lange Profile in einteiliger
Weise ausgeschäumt werden können.
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Weiterhin von Vorteil ist die einfache und ebenfalls rationell durchführbare
Wandungsunterbrechung des Profiles für die Vermeidung von Kältebrücken, die durch
Abarbeitung oder Einformung nach dem Schäumen erfolgt - gleichzeitig hat das von
dem nicht aus ges chäumten Profilbereich metallisch getrennte Profilstück eine sehr
gute Verbindung durch das einges chäumte Verbindungsprofil, so daß die gesamte Festigkeit
des Profiles gewährleistet ist.
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Der Querschnitt des Profiles läßt sich verschiedenartig ausführen,
wenn dabei das Grundprinzip der für die Ausschäuinung und Verbindungsfestigkeit
von
Bedeutung bleibende Rinne und Verbindungsprofil erhalten wird - dieses ist bei den
verschiedenartigsten Profilquerschnitten in jedem Falle möglich, zumal die Rinne
das Ausschäumen kleiner und sehr langer Kammern gestattet.
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Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel gemäß
der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein
Metallprofil für einen Fenster- oder Türrahmen mit ausgeschäumter Kammer, Fig. 2
eine perspektivische Ansicht einer Rinne zur Aufnahme und zum Einbringen eines Hartschaumes
in die aus zus chäumende Profilkammer, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer
Vorrichtung zum Füllen der Rinne mit Hartschaum und zum Einfahren der gefüllten
Rinne in das Metallprofil.
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Das erfindungsgemäße Profil für Fensterrahmen, Türrahmen od. dgl.
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ist von einem einteiligen Metallprofil lo, vorzugsweise Aluminiumprofil,
gebildet und besitzt eine mit Kunststoff-Hartschaum 11, vorzugsweise Polyurethanschaum,
ausgeschäumte Kammer 12, die unter Vermeidung einer Kältebrücke gegenüber dem übrigen
Profilquerschnitt einen Isolierraum ergibt. Diese Isolierkammer 12 erstreckt sich
in bevorzugter Weise in dem außen liegenden Querschnittsbereich des Rahmenprofiles
lo und ist in dem gesamten Querschnitt und auf der gesamten Profillänge mit Hartschaum
11 ausgeschäumt.
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Mindestens an einer Wandstelle der Isolierkammer 12 ist durch Materialverformung
oder -abnahme eine Wandungsunterbrechung 13 geschaffen worden, welche nach dem Ausschäumen
erfolgt und welcheeine Kältebrücke vermeidet.
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Für die Ausschäumung des Metallprofiles lo ist eine Rinne oder
Wanne
14 aus Kunststoff, vorzugsweise eine gewisse Steifheit besitzende und formhaltene
Kunststoffolie, vorgesehen, die in ihrem Rinnenraum den flüssigen Hartschaum aufnimmt
und in die auszuschäumende Kammer 12 eingeschoben wird, wo dann durch Aufgehen des
Hartschaumes ein automatisches Ausschäumen der Kammer 12 erfolgt - die Rinne 14
bildet ein verlorenes Hartschaum-Einbringteil. Der Querschnitt der Rinne 14 ist
beispielsweise U- oder C-förmig - er kann auch trapezförmig, prismaartig sein -
je nach Größe und Form der Kammer 12 oder des auszuschäumenden Profilraumes läßt
sich die Rinne 14 in ihrer Querschnittsform ausbilden. Die Rinne 14 hat eine Länge,
die etwa der Länge der auszuschäumenden Kammer 12 entspricht.
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In die Kammer 12 ragt ein Verbindungsprofil 15 hinein, welches einen
T-förmigen Querschnitt hat, mit seinem T-Steg 15a mit einer die Kammer 12 einseitig
begrenzenden Wandung 16 des Profiles lo verbunden und mit dem T-Querschenkel 15b
im allseitigen Abstand zu den Kammerwandungen 17 bis 20 steht. Dieses Verbindungsprofil
15 greift mit seinem T-Steg 15a durch eine von den beiden fluchtenden Wandungen
17, 18 gebildeten Durchtrittsspalt 22 hindurch und der T-Querschenkel 15b überlappt
mit Abstand die beiden Wandungen 17, 18. Der T-Querschenkel 15b erstreckt sich beispielsweise
mit seiner größeren Querschnittsausdehnungin Höhenrichtung der Kammer 12. Der Hartschaum
11 verbindet sich beim Aufschäumen mit sämtlichen Wandungen 16, 18 bis 21 und auch
allseitig mit dem Verbindungsprofil 15, so daß eine große Verbindungsfläche und
-festigkeit zwischen ausgeschäumten Profilbereich 12 und nach der Materialabnahme
oder -verformung erfolgten Lösung des ausgeschäumten Profilbereiches vom übrigen
Profilbereich gewährleistet wird.
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Die in der Kammer 12 verbleibende Wanne oder Rinne 14 hat vorzugsweise
einen U-Querschnitt und erstreckt sich mit Abstand zum T-Schenkel 15b und kann diesen
oben- und untenseitig mit Abstand übergreifen.
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Damit auch der Hartschaum 11 zwischen Rinnenboden und Profilwandung
19 ausschäumen und sich mit der Profilwand 19 verbinden kann, ist es zweckmäßig,
den Rinnenboden nicht eben, sondern mit Auswölbungen zu versehen, insbesondere diesen
Rinnenboden quer zur Rinnen-Längsrichtung wellenförmig 23 auszuführen.
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Die Unterbrechungen im Profil lo für die Vermeidung einer Kältebrücke
sind in bevorzugter Weise im Bereich der ausgeschäumten Kammer 12 und im Anschluß
an den nicht ausgeschäumten Profilbereich loa vorgesehen, insbesondere in den beiden
sich gegenüberliegenden Profilbereichen ober- und unterhalb des T-Steges 15a.
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Bei der Materialabnehmung für die Profiltrennung ist, wie in Fig.
1 oberhalb des T-Steges 15a gezeigt, im Anschluß an die Wandung 17 ein Wandteil
24 (strich-punktierte Linie) vorgesehen, der über die ebene, einen Glasflügel 25
und eine Glas leiste 26 aufnehmende Wandung 27 des Profiles lo hinausragt und spanabhebend
abgearbeitet wird, so daß die Wandung 27 an der aufrechten Wandung 16 endet und
zwischen Wandung 16 und Wandung 17 ein Spalt gebildet ist, der die ausgeschäumte
Profilzone lOb von der nicht aus ges chäumten Profilzone lOa trennt. Desweiteren
läßt sich, wie in Fig. 1 unterhalb des T-Steges 15a gezeigt, die Wandung 21 zwischen
Wandung 16 und 18 in der Stärke verringern (querschnittsschwächen) und durch ein
geeignetes Werkzeug, wie Druckrolle, nach innen in die Kammer 12 hineinformen, so
daß die geschwächte Wandung geteilt und zwei in das Profil lo hineinragende Lappen
28 entstehen, die voneinander getrennt sind und somit die Unterbrechung 13 in der
Wandung 21 und somit zwischen ausgeschäumter und nicht ausgeschäumter Profilzone
loa, lob bewirken. Bei der Querschnittsschwächung ist es zweckmäßig, für das Eindrücken
der Wandungsstege 28 eine bei der Profilherstellung oder nachträglich erfolgende
Kerbe vorzusehen, die ein leichtes Trennen der beiden Stege 28 und Hineinformen
zuläßt.
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Das Ausschäumen des Metallprofiles lo erfolgt wie nachstehend beschrieben.
Einem das auszuschäumende Profil lo aufnehmenden Auflager ist eine Zuführeinrichtung
30, wie Förderband, Transportrollen od.dgl., vorgelagert, auf der die Rinne 14 aufgelegt
und durch eine oberhalb der Zuführeinrichtung 30 angeordnete Füllstation 31 mit
dem flüssigen Hartschaum 11 gefüllt wird. Die Rinne 14 wird durch die Zuführeinrichtung
3o kontinuierlich unter der Füllstation 31 hindurchbewegt, mit Hartschaum gefüllt
und gleichzeitig dann in die Kammer 12 des Profiles lo eingeschoben.
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Die Einschiebegeschwindi#eit und die Reaktivierzeit, d.h., wenn der
flüssige Hartschaum beginnt aufzuschäumen, ist so voneinander abgestellt, daß dieses
erst erfolgt, wenn die Rinne 14 voll in das Profil lo eingeschoben und die beiden
Profilenden durch geeignete Mittel verschlossen worden sind.
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Wenn dieses geschehen ist, beginnt das Aufschäumen und der Hartschaum
füllt den gesamten Querschnitt der Kammer 12 aus und verbindet sie mit allen Kammerwandungen
15 bis 21 und 24, 28. Nachdem die Kammer 12 ausgeschäumt ist, wird nachfolgend die
Materialabnahme oder -verformung zur Bildung der Profil-Unterbrechungen 13 vorgesehen,
welches bei sich bewegendem Profil und ortsfesten Werkzeugen, wie Fräser, Schleifer,
Hobel od. dgl. bzw. umgekehrt erfolgen kann.
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Das Verfahren des Ausschäumens mittels der den flüssigen Hartschaum
aufnehmenden und die den auszuschäumenden Raum 12 eingeschobenen Rinne 14 eignet
sich insbesondere für einteilige und im Querschnitt kleine Profile sowie großen
Profillängen, beispielsweise von 4 bis 7 m langen Profilen lo.
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Eine weitere Möglichkeit einer Isolierung des Profiles lo ist in Fig.
1 in strichpunktierter Linie auf der linken Profilseite dargestellt. Hier ist eine
Rinne 14a als Außenschicht um einen Profilsteg 32 des Profiles lo geschoben worden
und zwischen Rinne 14a und Steg 32 ist eine Hartschaumschicht vorgesehen.
Dieses
Verschäumen erfolgt ebenfalls durch Füllen der Rinne 14a und nachftlgendes Aufschieben
derselben auf den dann waagerecht liegenden Steg 32, so daß durch das dann erfolgende
Aufsehäumen des Hartschaumes eine Verbindung zwischen Steg 32 und Rinne 14a entsteht
und um den Steg 32 eine Isolierschicht erreicht worden ist.
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